[發明專利]盾構機自動姿態修正系統及修正方法

有效

• 申請號: 201810598431.0
• 申請日: 2018-06-12
• 公開（公告）號: CN108798692B
• 公開（公告）日: 2020-06-23
• 發明（設計）人: 秦元;黃圣;閔銳;顧建江;陳柳鋒;程瀛;屠壘;徐曉磊;袁向華;李浩;趙晨煜
• 申請（專利權）人: 上海隧道工程有限公司
• 主分類號: E21D9/093
• 分類號: E21D9/093
• 代理公司: 上海唯源專利代理有限公司 31229
• 代理人: 曾耀先

1.一種盾構機自動姿態修正方法，其特征在于，包括以下步驟：

提供盾構機的推進系統，所述推進系統包括推進油缸和用于控制所述推進油缸伸縮的第一比例閥；

提供第一行程傳感器，將所述第一行程傳感器安裝于所述推進油缸內，用于獲取所述推進油缸的行程；

提供中央控制器，將所述中央控制器聯接于所述第一行程傳感器，將所述中央控制器聯接于所述第一比例閥；

推進油缸伸縮以推進所述盾構機，利用第一行程傳感器獲取所述推進油缸的行程，并將所述推進油缸的行程反饋給所述中央控制器；

所述中央控制器將獲取的推進油缸的行程與盾構機的預定軌跡進行比較，利用PID算法計算出所述推進油缸的行程修正偏差；

所述中央控制器根據所述推進油缸的行程修正偏差控制所述第一比例閥做出調整，調節所述推進油缸的伸縮；

提供盾構機的鉸接系統，所述鉸接系統包括鉸接油缸和用于控制所述鉸接油缸的伸縮的第二比例閥，將所述第二比例閥聯接于所述中央控制器；

提供第二行程傳感器，于所述鉸接油缸中安裝所述第二行程傳感器以獲取所述鉸接油缸的行程，將所述第二行程傳感器聯接于所述中央控制器；

于推進油缸伸縮過程中，鉸接油缸伸縮，利用第二行程傳感器獲取所述鉸接油缸的行程，并將所述鉸接油缸的行程反饋給所述中央控制器；

并且，在計算出所述推進油缸的行程修正偏差的過程中，所述中央控制器利用平行四邊形法則將獲取的所述鉸接油缸的行程和所述推進油缸的行程進行疊加，計算出所述盾構機的行程，并將所述盾構機的行程與所述盾構機的預定軌跡進行比較，利用PID算法分別計算出所述推進油缸的行程修正偏差和所述鉸接油缸的行程修正偏差；

所述中央控制器根據所述鉸接油缸的行程修正偏差控制所述第二比例閥做出調整，調節所述鉸接油缸的伸縮。

2.根據權利要求1所述的盾構機自動姿態修正方法，其特征在于：還包括安裝于所述推進油缸內且用于獲取所述推進油缸的壓力的第一壓力傳感器，所述中央控制器聯接于所述第一壓力傳感器；

于推進油缸伸縮過程中，利用所述第一壓力傳感器獲取所述推進油缸中的壓力，并將所述推進油缸中的壓力反饋給所述中央控制器；

所述中央控制器將獲取的所述推進油缸中的壓力與所述推進油缸的預定壓力進行比較，計算出所述推進油缸的壓力修正偏差，并利于PID算法計算出所述推進油缸的第一速度修正偏差；

并且，在調節所述推進油缸的伸縮的過程中，所述中央控制器根據所述推進油缸的行程修正偏差和所述第一速度修正偏差控制所述第一比例閥做出調整，調節所述推進油缸的伸縮。

3.根據權利要求2所述的盾構機自動姿態修正方法，其特征在于：還包括安裝于盾構機的頭部且用于獲取所述盾構機的頭部承受的土體壓力的土壓傳感器，所述中央控制器聯接于所述土壓傳感器；

于推進油缸伸縮過程中，利用所述土壓傳感器獲取所述盾構機的頭部承受的土體壓力，并將所述土體壓力反饋給所述中央控制器；

所述中央控制器將土體壓力和所述盾構機的頭部預定承受的土體壓力進行比較，利用PID算法計算出所述推進油缸的第二速度修正偏差；

并且，在調節所述推進油缸的伸縮的過程中，所述中央控制器根據所述行程修正偏差、所述第一速度修正偏差以及所述第二速度修正偏差控制所述第一比例閥做出調整，調節所述推進油缸的伸縮。

4.根據權利要求1所述的盾構機自動姿態修正方法，其特征在于：還包括安裝于所述鉸接油缸內且用于獲取所述鉸接油缸的壓力的第二壓力傳感器，所述中央控制器聯接于所述第二壓力傳感器；

于鉸接油缸伸縮過程中，利用所述第二壓力傳感器獲取所述鉸接油缸中的壓力，并將所述鉸接油缸的壓力反饋給所述中央控制器；

所述中央控制器將獲取的所述鉸接油缸中的壓力與所述鉸接油缸的預定壓力進行比較，計算出所述鉸接油缸的壓力修正偏差，并利于PID算法計算出所述鉸接油缸的第四速度修正偏差；

并且，在調節所述鉸接油缸的伸縮的過程中，所述中央控制器根據所述鉸接油缸的行程修正偏差和所述第四速度修正偏差控制所述第二比例閥做出調整，調節所述鉸接油缸的伸縮。